[sagad2]

الله يوفقك يا استاذ ناصر

[خالد العتيبي]

::s_thumbup:

ولكن في متوازييّ المستطيلات ربما تكون الصورة أوضح :

حيث أن متوازي المستطيلات B ينقلب أولا ( يُستحسن تنفيذ التجربة إن توفر لديك متوازي مستطيلات ) ، ثم يتسائل المعلم عن السبب ، ربما لا يتوصل الطلاب إلى الإجابة ، فيرسم دائرة في وسطها نقطة ويسأل عنّ أسم هذا النقطة فبالتأكيد سيقولون مركز الدائرة ، ثم يعرض عليهم هذه الصورة :

ويتسائل عنّ النقطة التي تقع في منتصف الجسم قد يجيب الطلاب بأنه ( المركز ) ، ثم يتسائل عنّ الخطّ المنقط أسفل المركز قد يجيب الطلاب أيضا بأنه ( مسقط المركز ) ، ثم يطلب منهم التركيز والملاحظة في الصورة التالية :

ماذا حدث لمسقط المركز في كل من الجسمين ( A و B ) قبيل انقلابهما ؟

سيلاحظ الطلاب أنّ مسقط المركز B وصل إلى حافة قاعدة الجسم B قبل أن يصل مسقط المركز A إلى حافة قاعدة الجسم A ، وبالتالي ينقلب B قبل A .

ويعزز هذا النشاط بالمحاكاة الفلاشية ومقطع الفيديو التاليين :

[flash=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1318763558.swf]WIDTH=550 HEIGHT=500[/flash]

http://www.youtube.com/watch?v=j5kGkSp5i4s

نشاط 2 : يعرض المعلم في هذا النشاط مجموعة من الصور ، وإن استطاع تنفيذ إحداها فذلك أبلغ :

ويطلب تفسيرها لتعزيز مفهوم مركز الكتلة ، وتفسير أيّ منها هو ( لا يسقط الجسم طالما أنّ مسقط مركز ثقله لم يخرج عنّ حافة قاعدته ) .

http://www.youtube.com/watch?v=t0HtHV6D8CU

نشاط 3 : يعرض المعلم في هذا النشاط محاكاة لدوران مفتاح الشدّ ( مفك ) ، ويطلب منهم تفسير ما شاهدوه .

[flash=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1318763816.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

[flash=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1318763784.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

يُستحسنّ أنّ ينفذ المعلم هذه التجربة برميّ مفتاح الشدّ ( أثقل مفك في السوق ) ليستقر في رأس أحد الطلبة المزعجين :s_thumbup:

سيلاحظ الطلاب أنّ كل أجزاء المفتاح ستدور حول نقطة واحدة تسلك مسارا على خط مستقيم كما لو أنها جسم نقطي ، ولتعزيز هذا النشاط يعرض المعلم الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=iIzQ5lz9Rgo

نشاط 4 : يطلب المعلم من الطلاب استنادا على الأنشطة السابقة استنتاج أن مركز كتلة الجسم : هو نقطة على جسم تتحرك بالطريقة التي يتحرك بها الجسيم النقطي .


نشاط 5 : يُقسم المعلم طلابه إلى مجموعات ويُعطي كل مجموعة قطعة من الفلين بهذا الشكل :

ويطلب منهم تعليق الفلين عند إحدى الحلقتين وبعد اتزانها يرسم خطا رأسيا من نقطة التعليق ثم تعليق الفلين عند الحلقة الثانية وبعد اتزانها يرسم خطا من نقطة التعليق ، ثم يحاولون رفع الفلين أفقيا عند نقطة تقاطع الخطيّن باستخدام عصا صغيرة ، ويتسائل المعلم عن ملاحظتهم حول ذلك ؟

إنّ لم تتوفر قطع الفلين يعرض المعلم هذا الفيديو :

http://www.youtube.com/watch?v=ZcOOCmyRt-E

أو هذه المحاكاة :

[flash=http://ksa.obeikaneducation.com/books/physics/swf/SAPH_1100_0103_LA01.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

نشاط 6 : يُقسم المعلم طلابه إلى مجموعات لتنفيذ تجربة التدوير والاستقرار ، التي يحتاجون فيها إلى : قلم رصاص بممحاة - وقرصين من الفلين أو الكرتون ذي نصف قطر 10cm و 15cm .
قبل بدء تأكد منّ أنّ حواف قلم الرصاص غير حادّة ( بل مدبدبة ) ويمكن ذلك من خلال مسح حواف الممحاة في ورقة .
1 - قمّ بتدوير قلم الرصاص على الممحاة ، ستلاحظ أنّها ستدور أنها لاتكاد تدور ، والسبب لأن مركز كتلة قلم الرصاص يخرج عنّ قاعدته فلا يكاد يدور ( انظر الرسمة / الطرف الأيسر ) :

2 - قم بغرز قلم الرصاص في القرص الكرتوني الأول ذا نصف القطر 10 cm ( انظر الرسمة / الطرف الأيمن ) ستلاحظ أنها ستدور قليلا ثم تسقط ، والسبب أنّ القرص الكرتوني يُكبّر قاعدة قلم الرصاص فلا يخرج مركز كتلة عن القاعدة إلا بعد دورانه فترة زمنية قصيرة .

3- قم بغرز قلم الرصاص في القرص الكرتوني الأول ذا نصف القطر 15 cm ستلاحظ أنها ستدور لمدة أطول من الخطوة الثانية ، والسبب أنّ القرص الكرتوني صار أكبر قاعدة قلم الرصاص فلا يخرج مركز كتلة عن القاعدة إلا بعد دورانه فترة زمنية أطول .


الأسئلة : ما تبقى من الحصة يطلب المعلم من طلابه حلّ الأسئلة التالية [ مع الاستعانة بالكتاب Page 20 & 21 ] :

أين يقع مركز الكتلة بالنسبة للإنسان

علل : عندما يركب شخص ما حافلة فإنه يفتح رجليه
علل : تنقلب بعض السيّارات ؟

علل : في لعبة الجودو وألعاب الدفاع عن النفس يستخدم اللاعب العزم لتدوير الخصم .

سؤال : متى يكون الجسم مستقرا .


الحصة السابعة :

نشاط 7 : يطلب المعلم من أحد الطلاب أنّ يحاول أمام زملائه تثبيت ( فرشاة التنظيف ) على إحدى أصابعه ، ويتسائل ماذا يلاحظون ، سيلاحظون أنّ زميلهم وضع إصبعه بالقرب من احد طرفي الفرشاة حتى يمنعها من الدوران أيّ أنّها ستكون في حالة اتزان دوراني .

نشاط 8 : يطلب المعلم من الطلاب أنّ يحددوا شرطيّ الاتزان من خلال النشاط السابق [ وبالاستعانة بالكتاب Page 22 ] :

ثم يحل المسائل التدريبية ص 25 ، بحيث يُعطي لكل تدريب فترة زمنية ليحاول الطلاب الحل ، ثم يُصوب الحل على السبورة .


في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس الثاني ، و المرشد الدراسي للدرس الثاني :

المحتوى المخفي لايقتبس

[/COLOR][/SIZE][/justify][/QUOTE]

[ناصر اللحياني]

[justify]الحصة الثـامنة : مسائل وتدريبات على الفصل الأول

الحصة التاسعة : مسائل وتدريبات على الفصل الأول

الحصة العاشرة : مُختبر الفيزياء

الحصة الـــ 11 : تجربة دليل التجارب


===================

تجربة مختبر الفيزياء : الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني

الهدف من التجربة :
إثبات أنّ السقالة في حالة اتزان انتقالي واتزان دوراني ( أي بمعنى أنها لا تتحرك ولا تدور ) .

الأدوات :
حاملان ، ملزمتان ، ميزانان ، كتلتان ، مسطرة .

الخطوات :

1 - ضع الحامل الأول على مسافة 80.0cm من الحامل الآخر .

2 - ثبّت كلتا الملزمتين على الحاملين .

3 - تأكد أن تدريج الميزانين النابضين صفر قبل استخدامهما

4 - علق كلا الميزانين بالملزمة المثبتة على الحامل

5 - ثبّت المسطرة المتريّة على النابضين بحيث يكون النابض الأيسر عند العلامة 10cm من المسطرة والنابض الأيمن عند 90cm

6 - سجل قراءة الميزان الأيمن والميزان الأيسر في الجدول التالي :

طبعا سيكون مجموع قراءتي الميزانين الأيمن والأيسر مساويا لوزن المسطرة ، فلو كان مثلا كتلة المسطرة 82g ، فإن وزنها ( w = 0.082 × 9.81 = 0.8 N ) وبالتالي ستكون قراءة الميزان الأيمن 0.4N و قراءة الميزان الأيسر 0.4N .
توضيح : يقع مركز كتلة المسطرة في منتصفها أي عند العلامة 50cm وهذه النقطة تبعد 40cm أي 0.4m عن الميزان الأيسر الذي سنعتبره نقطة الدوران المحورية .


7 - علق الكتلة 500g على المسطرة المترية عند العلامة 30cm حيث تكون هذه النقطة تبعد 20cm عن الميزان الأيسر ، ثم سجل قراءة الميزان الأيمن والميزان الأيسر في الجدول أعلاه .

طبعا بما أنّ وزن الكتلة 500g يساوي ( w = 0. 5 × 9.81 = 4.9 N ) ووزن المسطرة كما تم حسابها أعلاه 0.8N ، وبالتالي فإن مجموع قراءة الميزان الأيمن و قراءة الميزان الأيسر يجب أنّ يساوي 5.7N لأننا جمعنا ( 0.8 + 4.9 ) ، ويتوقع تحديدا أنّ تكون قراءة الميزان الأيمن 1.6N و قراءة الميزان الأيسر 4.1N ومجموعهما كما ذكرنا يساوي 5.7N

8 - علق الكتلة 200g على المسطرة المترية عند العلامة 70cm حيث تكون هذه النقطة تبعد 60cm عن الميزان الأيسر ، ثم سجل قراءة الميزان الأيمن والميزان الأيسر في الجدول أعلاه .

أيضا وبما أنّ وزن الكتلة 200g يساوي تقريبا ( 2N ) ووزن الكتلة 500g يساوي (4.9N ) ووزن المسطرة (0.8N ) ، وبالتالي فإن مجموع قراءة الميزان الأيمن و قراءة الميزان الأيسر يجب أنّ يساوي 7.7N لأننا جمعنا : (4.9 + 0.8 + 2 )
ويتوقع تحديدا أنّ تكون قراءة الميزان الأيمن 3.1N و قراءة الميزان الأيسر 4.6N ومجموعهما كما ذكرنا يساوي تقريبا 7.7N

9 - سجل وزن كل من المسطرة الكتلة الأولى والثانية وحدد قيم ذراع الوزن لكل منها ، في جدول بيانات 2 :

10 - أعتبر كما ذكرنا أنّ النقطة التي عُلق عليها الميزان الأيسر هي نقطة محور الدوران ، وبناء على ذلك حدد القوى التي تسبب دوران السقالة في اتجاه عقارب الساعة (τc) أو عكس اتجاه عقارب الساعة (τcc) وذلك بوضع علامة x

طبعا المسطرة والكتلتين ستدور في اتجاه عقارب الساعة (τc) لأن اتجاههما إلى الأسفل بينما الميزان الأيمن سيدور عكس اتجاه عقارب الساعة (τcc) لأن اتجاهه إلى الأعلى .

11 - احسب العزم لكل جسم بضرب القوة في طول ذراع القوة ، وسجل هذه القيم في جدول البيانات 3 :

ثم أحسب العزم الكلي للقوى التي ستدور في اتجاه عقارب الساعة τc والعزم الكلي للقوى التي ستدور في عكس اتجاه عقارب الساعة τcc


الاستنتاج :

- السقالة في حالة اتزان انتقالي لأن النظام لا يتسارع
- السقالة في حالة اتزان دوراني لتساوي مجموع العزوم في اتجاه عقارب الساعة ومجموع العزوم في عكس اتجاه عقارب الساعة .
[/justify]

[شافع]

بارك الله فيك وجزاك الله خير



===================

[justify]

تجربة مختبر الفيزياء : الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني

الهدف من التجربة :
إثبات أنّ السقالة في حالة اتزان انتقالي واتزان دوراني ( أي بمعنى أنها لا تتحرك ولا تدور ) .

الأدوات :
حاملان ، ملزمتان ، ميزانان ، كتلتان ، مسطرة .

الخطوات :

1 - ضع الحامل الأول على مسافة 80.0cm من الحامل الآخر .

2 - ثبّت كلتا الملزمتين على الحاملين .

3 - تأكد أن تدريج الميزانين النابضين صفر قبل استخدامهما

4 - علق كلا الميزانين بالملزمة المثبتة على الحامل

5 - ثبّت المسطرة المتريّة على النابضين بحيث يكون النابض الأيسر عند العلامة 10cm من المسطرة والنابض الأيمن عند 90cm

6 - سجل قراءة الميزان الأيمن والميزان الأيسر في الجدول التالي :

طبعا سيكون مجموع قراءتي الميزانين الأيمن والأيسر مساويا لوزن المسطرة ، فلو كان مثلا كتلة المسطرة 82g ، فإن وزنها ( w = 0.082 × 9.81 = 0.8 N ) وبالتالي ستكون قراءة الميزان الأيمن 0.4N و قراءة الميزان الأيسر 0.4N .
توضيح : يقع مركز كتلة المسطرة في منتصفها أي عند العلامة 50cm وهذه النقطة تبعد 40cm أي 0.4m عن الميزان الأيسر الذي سنعتبره نقطة الدوران المحورية .


7 - علق الكتلة 500g على المسطرة المترية عند العلامة 30cm حيث تكون هذه النقطة تبعد 20cm عن الميزان الأيسر ، ثم سجل قراءة الميزان الأيمن والميزان الأيسر في الجدول أعلاه .

طبعا بما أنّ وزن الكتلة 500g يساوي ( w = 0. 5 × 9.81 = 4.9 N ) ووزن المسطرة كما تم حسابها أعلاه 0.8N ، وبالتالي فإن مجموع قراءة الميزان الأيمن و قراءة الميزان الأيسر يجب أنّ يساوي 5.7N لأننا جمعنا ( 0.8 + 4.9 ) ، ويتوقع تحديدا أنّ تكون قراءة الميزان الأيمن 1.6N و قراءة الميزان الأيسر 4.1N ومجموعهما كما ذكرنا يساوي 5.7N

8 - علق الكتلة 200g على المسطرة المترية عند العلامة 70cm حيث تكون هذه النقطة تبعد 60cm عن الميزان الأيسر ، ثم سجل قراءة الميزان الأيمن والميزان الأيسر في الجدول أعلاه .

أيضا وبما أنّ وزن الكتلة 200g يساوي تقريبا ( 2N ) ووزن الكتلة 500g يساوي (4.9N ) ووزن المسطرة (0.8N ) ، وبالتالي فإن مجموع قراءة الميزان الأيمن و قراءة الميزان الأيسر يجب أنّ يساوي 7.7N لأننا جمعنا : (4.9 + 0.8 + 2 )
ويتوقع تحديدا أنّ تكون قراءة الميزان الأيمن 3.1N و قراءة الميزان الأيسر 4.6N ومجموعهما كما ذكرنا يساوي تقريبا 7.7N

9 - سجل وزن كل من المسطرة الكتلة الأولى والثانية وحدد قيم ذراع الوزن لكل منها ، في جدول بيانات 2 :

10 - أعتبر كما ذكرنا أنّ النقطة التي عُلق عليها الميزان الأيسر هي نقطة محور الدوران ، وبناء على ذلك حدد القوى التي تسبب دوران السقالة في اتجاه عقارب الساعة (τc) أو عكس اتجاه عقارب الساعة (τcc) وذلك بوضع علامة x

طبعا المسطرة والكتلتين ستدور في اتجاه عقارب الساعة (τc) لأن اتجاههما إلى الأسفل بينما الميزان الأيمن سيدور عكس اتجاه عقارب الساعة (τcc) لأن اتجاهه إلى الأعلى .

11 - احسب العزم لكل جسم بضرب القوة في طول ذراع القوة ، وسجل هذه القيم في جدول البيانات 3 :

ثم أحسب العزم الكلي للقوى التي ستدور في اتجاه عقارب الساعة τc والعزم الكلي للقوى التي ستدور في عكس اتجاه عقارب الساعة τcc


الاستنتاج :

- السقالة في حالة اتزان انتقالي لأن النظام لا يتسارع
- السقالة في حالة اتزان دوراني لتساوي مجموع العزوم في اتجاه عقارب الساعة ومجموع العزوم في عكس اتجاه عقارب الساعة .
[/justify][/QUOTE]

[ناصر اللحياني]

2-1 الدفع والزخم Impulse and Momentum

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة الـ 12 :

نشاط 1 : يطلب المعلم من أحد طلابه تنفيذ التجربة الاستهلالية الموضحة في الكتاب ص 37 أمام زملائه :

بحيث يدفع كرة مصمتة وأخرى مجوفة - في نفس الوقت - باتجاه بعضيهما ، ويطلب من الجميع تدوين المشاهدة ، سيلاحظ الطلاب عدة حالات بحسب سرعة كل من الجسمين ، فإذا كان حاصل ضرب كتلة أحدهما في سرعته ( الكرة المصمتة ) أكبر من حاصل ضرب كتلة الثاني في سرعته ( الكرة المجوفة ) فإن الكرة المصمتة تكمل طريقها ولكن بسرعة أقل بينما ترتد الكرة المجوفة ، ولو كان حاصل ضرب كتلة أحدهما في سرعته مساويا لحاصل ضرب كتلة الثاني في سرعته فإن كليهما سيرتدّان إلى الخلف .

والخلاصة سيتوصل الطلاب إلى أنّ العوامل المؤثرة هي الكتلة وسرعة الجسم .


نشاط 2 : يُعزز المعلم النشاط الأول بهذه المحاكاة :

[flash=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1318715290.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

بحيث يُطبق على المحاكاة الحالات التالية :

سيُلاحظ في الحالتين الأولى والثانية أنّ الجسم الأول يتغلب على الجسم الثاني الذي يرتدّ بدرجتين متفاوتتين بينما يستمر الجسم الأول في طريقه ، و في الحالتين الثالثة والرابعة يتغلب الجسم الثاني على الجسم الأول الذي يرتدّ بدرجتين متفاوتتين بينما يستمر الجسم الثاني في طريقه ، وفي الحالة الخامسة يرتد كلا الجسمين .

نشاط 3 : يتسائل المعلم عن تعليل النشاط 2 ، ويُوجه النقاش ليصل بهم إلى مفهوم الزخم حيث أنه كمية متجهة تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته المتجهة ، وقانونه : P = m v ووحدته (kg.m/s) ، ويتوسع في الحديث عن الزخم الخطي فيبيّن : أنّه من المفاهيم الأساسية في الفيزياء و في الحياة اليومية لأنه يعطي انطباع واضح و شامل عن حركة الأجسام، فعلى سبيل المثال تملك الشاحنة زخما اكبر بكثير من الزخم الذي تملكه سيارة لها نفس السرعة، وهذا يعطي انطباعا بان القوة اللازمة لإيقاف الشاحنة اكبر من تلك القوة اللازمة لإيقاف السيارة الصغيرة.

مزيد توضيح بمثال رائع :

نشاط 4 : يعرض المعلم مقطع فيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=laGs4ekvugw

ويطلب من الطلاب وصف مُشاهدتهم ، سيلاحظ الطلاب - في المشهد المُبطئ - إنضغاط كرة الغولف عند ركلها بالمضرب مع استمرار تزايد القوة حتى تصل إلى أقصى قيمة لها ثم تستعيد شكلها وتتحرك الكرة مُبتعدة عن المضرب بسرعة كبيرة [ يستغرق هذا الحدث زمنا قصيرا جدا ( تقريبا : ملي ثانية ms ) ولكن المشهد مُبطئ بشكل يبيّن ما يحدث ]

نشاط 5 : يتسائل المعلم ماذا لو زادت مدة ارتطام كرة الغولف بالمضرب مع تأثير نفس متوسط القوة ؟
أي بمعنى : ما الفرق عندما تؤثر قوة متوسطها 10000 N على كرة الغولف ، مرة بمدة ارتطام تبلغ 0.1 ms ، ومرة أخرى بمدة ارتطام 0.8 ms ؟

يُوجه المعلم النقاش ليصل الطلاب إلى أنّ " دفع " كرة الغولف في الحالة الثانية سيكون أكبر .
أيّ أنّ الدفع هو حاصل ضرب متوسط القوة المؤثرة في جسم في زمن تأثير القوة ، وقانونه : I = F ∆t ووحدته (N.s)

ثم يُعزز هذا النشاط بالمحاكاة التالية :

[flash=http://ksa.obeikaneducation.com/books/physics/swf/SAPH_1100_0201_LI01.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

الحصة الـ 13 :

نشاط 6 : يشرح المعلم استنتاج الصيغة الرياضية لنظرية الزخم الدفع مُستندا على قانون نيوتن الثاني ؟ ثم يُبيّن نص النظرية .

نشاط 7 : يعرض المعلم مقطع الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=leSkqdvBB90

ثم يُبيّن أهمية نظرية الدفع الزخم في تصميم الوسائد الهوائية :

فيتسائل أولا : ما مقدار الزخم الأبتدائي Pi والزخم النهائي Pf والدفع للسيّارة عند ارتطامها ، سيلاحظ الطلاب أنه بما أنّ السيارة تتوقف بعد ارتطامها أيّ أنّ سرعتها النهائية صفر ، وبالتالي زخمها النهائي Pf يساوي صفر ، أما الزخم الابتدائي فلا علاقة له بالارتطام ، وبالتالي فإن مقدار الدفع عند الارتطام سيساوي الزخم الإبتدائي استنادا على نظرية الدفع الزخم : F∆t = pf – pi و (pf = 0 ) ، ثم يتسائل المعلم إذا ماذا توفر الوسائد الهوائية ، ليصل بالنقاش معهم إلى أنّ الوسادة الهوائية توفر الدفع المضاد حتى لا يتضرر السائق ويكون ذلك بتقليل القوة عن طريق زيادة زمن ملامسة جسم الراكب بالوسادة الهوائية لأن الدفع الكبير يحدث من خلال قوة كبيرة خلال زمن قصير أو قوة صغيرة خلال زمن طويل .

تدريب على (استخدام نظرية الدفع – الزخم صفحة 39 ) أحسب كل من :
التغيّر في زخم كرة البيسبول - الزخم الابتدائي والنهائي لكرة البيسبول - السرعة المتجهة النهائية للكرة .
علما بأنّ كتلتها ... ومقدار الدفع المؤثر ... والسرعة المتجهة للكرة قبل اصطدامها بالمضرب تساوي ؟


يكمل ما تبقى من الحصة بحل بعض التدريبات ص 42 .



الحصة الـ 14 :

حل المسائل التدريبية ص 42 و 43 ، بحيث يُعطي لكل تدريب فترة زمنية ليحاول الطلاب الحل ، ثم يُصوب الحل على السبورة .


في الرابط التالي : مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس الرابع ، و المرشد الدراسي للدرس الرابع :

[hide]أضغط هنــــــا للتحميل[/hide]

[almnsi]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة نـاصر 2-1 الدفع والزخم Impulse and Momentum

شكرااااااااااااااااا
الله يفتحها عليك ويسير لك كل صعب زي ما يسرتها علينا
انا اول سنه تدريس و منهج جديد الله يعين
ابغى اسئلك وين شرح الدرس ذا بس موضوع فيه

[ررنيم]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة نـاصر [justify] 2-1 الدفع والزخم Impulse and Momentum ( يحتاج إلى 3 حصص ) الحصة الـ 12 : نشاط 1 : يطلب المعلم من أحد طلابه تنفيذ التجربة الاستهلالية الموضحة في الكتاب ص 37 أمام زملائه : بحيث يدفع كرة مصمتة وأخرى مجوفة - في نفس الوقت - باتجاه بعضيهما ، ويطلب من الجميع تدوين المشاهدة ، سيلاحظ الطلاب عدة حالات بحسب سرعة كل من الجسمين ، فإذا كان حاصل ضرب كتلة أحدهما في سرعته ( الكرة المصمتة ) أكبر من حاصل ضرب كتلة الثاني في سرعته ( الكرة المجوفة ) فإن الكرة المصمتة تكمل طريقها ولكن بسرعة أقل بينما ترتد الكرة المجوفة ، ولو كان حاصل ضرب كتلة أحدهما في سرعته مساويا لحاصل ضرب كتلة الثاني في سرعته فإن كليهما سيرتدّان إلى الخلف . والخلاصة سيتوصل الطلاب إلى أنّ العوامل المؤثرة هي الكتلة وسرعة الجسم . نشاط 2 : يُعزز المعلم النشاط الأول بهذه المحاكاة : [flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1316643844.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash] بحيث يُطبق على المحاكاة الحالات التالية : سيُلاحظ في الحالتين الأولى والثانية أنّ الجسم الأول يتغلب على الجسم الثاني الذي يرتدّ بدرجتين متفاوتتين بينما يستمر الجسم الأول في طريقه ، و في الحالتين الثالثة والرابعة يتغلب الجسم الثاني على الجسم الأول الذي يرتدّ بدرجتين متفاوتتين بينما يستمر الجسم الثاني في طريقه ، وفي الحالة الخامسة يرتد كلا الجسمين . نشاط 3 : يتسائل المعلم عن تعليل النشاط 2 ، ويُوجه النقاش ليصل بهم إلى مفهوم الزخم حيث أنه كمية متجهة تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته المتجهة ، وقانونه : P = m v ووحدته (kg.m/s) ، ويتوسع في الحديث عن الزخم الخطي فيبيّن : أنّه من المفاهيم الأساسية في الفيزياء و في الحياة اليومية لأنه يعطي انطباع واضح و شامل عن حركة الأجسام، فعلى سبيل المثال تملك الشاحنة زخما اكبر بكثير من الزخم الذي تملكه سيارة لها نفس السرعة، وهذا يعطي انطباعا بان القوة اللازمة لإيقاف الشاحنة اكبر من تلك القوة اللازمة لإيقاف السيارة الصغيرة. مزيد توضيح بمثال رائع : نشاط 4 : يعرض المعلم مقطع فيديو التالي : http://www.youtube.com/watch?v=laGs4ekvugw ويطلب من الطلاب وصف مُشاهدتهم ، سيلاحظ الطلاب - في المشهد المُبطئ - إنضغاط كرة الغولف عند ركلها بالمضرب مع استمرار تزايد القوة حتى تصل إلى أقصى قيمة لها ثم تستعيد شكلها وتتحرك الكرة مُبتعدة عن المضرب بسرعة كبيرة [ يستغرق هذا الحدث زمنا قصيرا جدا ( تقريبا : ملي ثانية ms ) ولكن المشهد مُبطئ بشكل يبيّن ما يحدث ] نشاط 5 : يتسائل المعلم ماذا لو زادت مدة ارتطام كرة الغولف بالمضرب مع تأثير نفس متوسط القوة ؟ أي بمعنى : ما الفرق عندما تؤثر قوة متوسطها 10000 N على كرة الغولف ، مرة بمدة ارتطام تبلغ 0.1 ms ، ومرة أخرى بمدة ارتطام 0.8 ms ؟ يُوجه المعلم النقاش ليصل الطلاب إلى أنّ " دفع " كرة الغولف في الحالة الثانية سيكون أكبر . أيّ أنّ الدفع هو حاصل ضرب متوسط القوة المؤثرة في جسم في زمن تأثير القوة ، وقانونه : I = F ∆t ووحدته (N.s) ثم يُعزز هذا النشاط بالمحاكاة التالية : [flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1316643917.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash] الحصة الـ 13 : نشاط 6 : يشرح المعلم استنتاج الصيغة الرياضية لنظرية الزخم الدفع مُستندا على قانون نيوتن الثاني ؟ ثم يُبيّن نص النظرية . نشاط 7 : يعرض المعلم مقطع الفيديو التالي : http://www.youtube.com/watch?v=leSkqdvBB90 ثم يُبيّن أهمية نظرية الدفع الزخم في تصميم الوسائد الهوائية : فيتسائل أولا : ما مقدار الزخم الأبتدائي Pi والزخم النهائي Pf والدفع للسيّارة عند ارتطامها ، سيلاحظ الطلاب أنه بما أنّ السيارة تتوقف بعد ارتطامها أيّ أنّ سرعتها النهائية صفر ، وبالتالي زخمها النهائي Pf يساوي صفر ، أما الزخم الابتدائي فلا علاقة له بالارتطام ، وبالتالي فإن مقدار الدفع عند الارتطام سيساوي الزخم الإبتدائي استنادا على نظرية الدفع الزخم : F∆t = pf – pi و (pf = 0 ) ، ثم يتسائل المعلم إذا ماذا توفر الوسائد الهوائية ، ليصل بالنقاش معهم إلى أنّ الوسادة الهوائية توفر الدفع المضاد حتى لا يتضرر السائق ويكون ذلك بتقليل القوة عن طريق زيادة زمن ملامسة جسم الراكب بالوسادة الهوائية لأن الدفع الكبير يحدث من خلال قوة كبيرة خلال زمن قصير أو قوة صغيرة خلال زمن طويل . تدريب على (استخدام نظرية الدفع – الزخم صفحة 39 ) أحسب كل من : التغيّر في زخم كرة البيسبول - الزخم الابتدائي والنهائي لكرة البيسبول - السرعة المتجهة النهائية للكرة . علما بأنّ كتلتها ... ومقدار الدفع المؤثر ... والسرعة المتجهة للكرة قبل اصطدامها بالمضرب تساوي ؟ يكمل ما تبقى من الحصة بحل بعض التدريبات ص 42 . الحصة الـ 14 : حل المسائل التدريبية ص 42 و 43 ، بحيث يُعطي لكل تدريب فترة زمنية ليحاول الطلاب الحل ، ثم يُصوب الحل على السبورة . في الرابط التالي : مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس الرابع ، و المرشد الدراسي للدرس الرابع : المحتوى المخفي لايقتبس [/justify]

الله يعطيك العافيه

[ررنيم]

جزاك الله الف خير

[ناصر اللحياني]

[justify]

2-2 حفظ الزخم Conservation of Momentum

( يحتاج إلى 4 حصص )

الحصة الـ 15 :

نشاط 1 : يعرض المعلم على الطلاب مقطع فيديو ومحاكاة لعمل أداة نيوتن ( مهد نيوتن ) :

http://www.youtube.com/watch?v=Wli0wf_qqWk

أسحب كرة بالفأرة إلى طرف ولاحظ :
[flash=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1318714623.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

وإنّ تمكن من صنع الأداة نفسها من خلال لعبة الأطفال الطقطيقة فذلك هو الأفضل .

يتسائل ماذا يحدث عندما تصطدم كرة واحدة بالمجموعة ؟ وماذا يحدث عندما تصطدم كرتين بالمجموعة ؟ وهكذا ... سيلاحظ الطلاب أنّه في حالة اصطدام كرة واحدة فإنه كرة واحدة ترتد ، وفي حالة اصطدام كرتين فإنه بالمثل ترتد كرتين .

ثم يتسائل ما السبب ، ويُوجه النقاش بحيث يصل الطلاب إلى أنّه عند اصطدام كرة واحدة بالمجموعة فإن الكرة المرتدة لها نفس زخم الكرة التي اصطدمت بالمجموعة ، وبالمثل عند اصطدام كرتين بالمجموعة فإنّ الكرتين المرتدتين لهما نفس زخم الكرتين اللتين اصطدمتا في المجموعة .


نشاط 2 : يعرض المعلم استنتاج قانون حفظ الطاقة على مثال اصطدام كرتين D و C ، مُستعينا بالمحاكاة أدناه :

[flash=http://ksa.obeikaneducation.com/books/physics/swf/SAPH_1100_0202_LI01.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

أيّ أن الزخم الابتدائي ( قبل التصادم ) يساوي الزخم النهائي ( بعد التصادم ) .



نشاط 3 : يعرض المعلم مقطع الفيديو التالي الذي يوضح تجربة فريدة للزخم في نظام مغلق معزول :

http://www.youtube.com/watch?v=67isfrNAApU

ثم يتسائل : هل اكتسب النظام المكوّن – من كرتي تنس – كتلة أخرى ؟ بمعنى آخر هل زادت كتلة إحدى كرتي التنس أو كلاهما بعد الاصطدام ؟ بالتأكيد سيجب الطلاب بلا لم تزداد كتلة أيّ من الكرتين بعد الاصطدام .

ثم يتسائل : هل يؤثر في النظام قوى خارجية ؟ هل هناك قوى احتكاك أو قوى جاذبيّة ؟ تؤثر في النظام ، سيجيب الطلاب بعدم تأثير كبير للقوى الخارجية على النظام ، ثم يُبيّن المعلم أن هذا النظام يُعتبر نظام مغلق معزول .

حيث يسمى النظام بالنظام المغلق إذا بقيت كتل الأجسام في النظام ثابتة خلال أي عملية ، مثل كتلة البنزين في خزان السيارة التي لا يحدث لها تغير عندما تكون السيارة متوقفة أو حتى إنّ تم دفعها باليد ، لذلك يكون النظام في هذه الحالة نظاما مغلقا ، ولكن إذا قمت بتشغيل محرك السيارة فإنّ كتلة البنزين سوف تتغيّر ولا يمكن اعتبارها في هذه الحالة نظاما مغلقا ، الخلاصة يكون النظام مغلقا إذا لم تتغيّر كتلته .

كما يسمى النظام بالنظام المعزول عندما يكون النظام خارجا ( معزولا ) عن تأثير القوى الخارجيّة الناتجة عن أجسام خارج النظام بينما تؤثر الأجسام داخل النظام على بعضها ، أيّ أنّ محصلة القوى الخارجية عليه تساوي صفرا ، مثل لو تحرك جسم على سطح خشن فإنّ الجسم هنا يتأثر بقوى خارجيّة هي قوة الاحتكاك ولذلك فإن هذا النظام لا يُعتبر نظام معزولا ، مع ملاحظة أنه لا يوجد على سطح الأرض نظام يمكن وصفه بأنه معزول تماما بسبب التفاعل بين النظام ومحيطه . الخلاصة : القوى الوحيدة التي تؤثر على النظام المغلق المعزول هي القوى المتبادلة بين الأجسام داخل النظام .


نشاط 4 : يطلب المعلم من طلابه تحديد الشروط اللازم توفرها في النظام المغلق المعزول ، استنادا على النشاط 3.


الحصة الـ 16 :

نشاط 5 : يطلب المعلم من أحد طلابه تنفيذ تجربة ارتفاع الارتداد صفحة (47) أمام زملائه ، سيلاحظ الطلاب في الحالة الأولى ارتداد الكرتين - عندما تسقط كل كرة على حدة - إلى ارتفاع مقارب للارتفاع الذي سقطتا منه .

وفي الحالة الثانية عندما تكون الكرة الصغيرة فوق الكرة الكبيرة فإنّ الكرة الكبيرة سترتد إلى ارتفاع صغير بعكس الكرة الصغيرة التي سترتد إلى ارتفاع عالي .

http://www.youtube.com/watch?v=qjzPPESyd5Y

ثم يتسائل المعلم عن تعليل ذلك ، فيسأل عن زخم الكرة الكبيرة قبل التصادم وبعده ، وكذلك عن زخم الكرة الصغيرة قبل التصادم وبعده ، ليصل بهم إلى أنّ تحول الزخم من الكرة الكبيرة إلى الكرة الصغيرة يسبب ارتداد الكرة الكبيرة إلى ارتفاع اقل وارتداد إلى ارتفاع أعلى لأن الزخم يكون محفوظا خلال التصادم .


نشاط 6 : يطلب المعلم من طلابه ذكر أمثلة على ارتداد الأجسام ، ربما يذكر الطلاب : ارتداد المسدس ، والمدفع والصاروخ .

نشاط 7 : يطلب المعلم من طلابه استنتاج السرعة النهائية لمتزلجين في نظام معزول مع توضيحه لهم بأنّ البداية من قانون حفظ الزخم حيث أنّ : الزخم الكلي قبل الدفع يساوي الزخم الكلي بعد الدفع ، مع الأخذ في الاعتبار أنّ الزخم الكلي قبل الدفع يساوي صفر وبالتالي فإن الزخم الكلي بعد الدفع يجب أنّ يساوي صفر .

[flash=http://glencoe.com/sec/science/physics/ppp_09/animation/Chapter%209/Recoil.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

يُلاحظ أنّ السرعتين المتجهتين تعتمدان على نسبة كتلتي المتزلجين .

نشاط 8 : يعرض المعلم على طلابه مقطع الفيديو لصاروخ مائي ويطلب منهم تفسير انطلاقه الصورة التالية :

http://www.youtube.com/watch?v=U1JecJlKjzU

ربما يتوصل الطلاب إلى أنّ الصاروخ المائي يدفع الماء المنضغط إلى الأسفل ليندفع الصاروخ إلى الأعلى ، ثم يُبيّن لهم أنّ انطلاق الصاروخ في الفضاء له نفس المبدأ أنّ الصاروخ يزوّد بالوقود والمادة المؤكسدة وعند تفاعلهما تندفع الغازات الحارة من أسفل الصاروخ يندفع الصاروخ إلى الأعلى .
ملاحظة : يمكن اعتبار الصاروخ والمواد الكيميائية نظاما مغلقا معزولا قبل الانطلاق .


الحصة الـ 17 :

نشاط 9 : يشرح المعلم التصادم في بعدين مستعينا بالمحاكاة التالية :

[flash=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1318715092.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

ويُوضح أنّ قانون حفظ الزخم يطبق على جميع الأنظمة المغلقة المعزولة بغض النظر عن اتجاهات حركة الأجسام قبل التصادم أو بعده مع التذكير بتحليل المتجهات ، حيث أنّ زخم الجسم المتحرك بزاوية θ مع المحور x يُحلل إلى مركبتين أفقية و رأسيّة ، بينما زخم الجسم المتحرك على المحور X ليس له إلا مركبة أفقية أما الرأسية فتساوي الصفر ، و زخم الجسم المتحرك على المحور Y ليس له إلا مركبة رأسية أما الأفقية فتساوي الصفر .

يكمل ما تبقى من الحصة بتدريبات صفحة 46 و 50 .


الحصة الـ 18 :

تدريبات صفحة 46 و 50 و 52 .

في الرابط التالي : مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس الرابع ، و المرشد الدراسي للدرس الرابع :

[hide]أضغط هنــــــــا للتحميل [/hide]

[/justify]

[توتوع]

يسلممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممم مممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممم مممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممممم ممممممممممممممممممممممممممممممممممو